Ny doktorgradsstudie: Hvordan pannelappen gjetter omgivelsene

Hjernen vår gjør mer enn å ta imot og reagere på ytre stimuli, den forutser. Den bruker tidligere erfaringer og det som skjer her og nå for å “gjette” hva som kommer. Denne doktoravhandlingen av Olgerta Asko undersøker (1) hvordan prefrontal korteks bidrar til å oppdage misforhold mellom forventninger og det vi faktisk hører, og (2) hvordan den forbereder seg på slike avvik.

For å svare på dette kombinerer prosjektet to sjeldne datakilder. Først analyseres hjernesignaler fra pasienter med små, velavgrensede skader i prefrontal korteks, noe som gir et sterkere grunnlag for å trekke slutninger om årsak og virkning. Deretter analyseres hjernesvar fra pasienter som av kliniske grunner midlertidig har fått implantert ørsmå elektroder i hjernen (stereo-EEG, SEEG). Denne metoden fanger nerveaktivitet med millisekunders oppløsning og presisjon på millimeternivå.

Resultatene viste at orbitofrontal korteks (OFC) er direkte involvert i å bygge forventninger og tilpasse dem til situasjonen. Når OFC er skadet, blir hjernens elektriske «overraskelses»-responser svakere og langsommere. Evnen til å forberede seg på kommende avvik svekkes også, noe som peker på en rolle for OFC i å forme forventninger om hva som kommer. Den laterale prefrontale korteks (LPFC) ser ikke ut til å være direkte ansvarlig for å oppdage forventningsbrudd i det vi hører, og skade her gir mer moderate utslag på forventning. Samtidig indikerer intracerebrale registreringer at begge områdene bidrar til den initiale oppbyggingen av forventninger og til forventninger om at avvik fra dette kan inntreffe – med tidlig involvering av OFC og senere involvering av LPFC.

Dette er en hypotese, ikke en endelig påvist mekanisme, men tidsforskjellene og kommunikasjonsmønstrene antyder at OFC kan formidle informasjon om aktuell kontekst videre til LPFC, som deretter finjusterer hvordan lyder behandles for å forutse endringer, samtidig som informasjon trolig flyter begge veier. Fremtidige studier må teste dette.

Funnene gir direkte støtte til teorier om at prefrontal korteks, området bak pannen, bygger modeller av omgivelsene for å styre hva vi oppfatter og hvordan vi handler. I tillegg til å være viktige for kognitiv nevrovitenskap og teorier om prediktiv prosessering, utvider resultatene kunnskapen om hvordan skade eller sykdom i pannelappene kan påvirke forutseende atferd, med praktisk betydning for nevropsykologisk utredning og klinisk oppfølging.